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使用3个PetersonLocks的数组来同步4个进程

是一种经典的并发同步问题解决方案。PetersonLock是一种基于软件的互斥锁算法,用于实现进程之间的互斥访问。

在这个问题中,我们有4个进程需要同步访问某个共享资源。为了实现互斥访问,我们可以使用3个PetersonLocks的数组,每个进程对应一个PetersonLock。

PetersonLock是由两个bool类型的变量flag和turn组成。flag用于表示进程是否希望进入临界区,turn用于表示当前允许进入临界区的进程编号。

下面是一个使用3个PetersonLocks的数组来同步4个进程的示例代码:

代码语言:txt
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# 初始化3个PetersonLocks的数组
locks = [PetersonLock() for _ in range(3)]

# 进程1
def process1():
    locks[0].flag[1] = True
    locks[0].turn = 1
    while locks[0].flag[0] and locks[0].turn == 1:
        pass
    # 进入临界区
    # 访问共享资源
    # 离开临界区
    locks[0].flag[1] = False

# 进程2
def process2():
    locks[1].flag[2] = True
    locks[1].turn = 2
    while locks[1].flag[1] and locks[1].turn == 2:
        pass
    # 进入临界区
    # 访问共享资源
    # 离开临界区
    locks[1].flag[2] = False

# 进程3
def process3():
    locks[2].flag[0] = True
    locks[2].turn = 0
    while locks[2].flag[2] and locks[2].turn == 0:
        pass
    # 进入临界区
    # 访问共享资源
    # 离开临界区
    locks[2].flag[0] = False

# 进程4
def process4():
    locks[0].flag[0] = True
    locks[0].turn = 0
    while locks[0].flag[1] and locks[0].turn == 0:
        pass
    # 进入临界区
    # 访问共享资源
    # 离开临界区
    locks[0].flag[0] = False

# 启动4个进程
process1()
process2()
process3()
process4()

在上述代码中,每个进程都通过设置对应的flag和turn来表示自己的意图,并通过while循环等待其他进程释放锁。一旦进程获得锁,就可以进入临界区访问共享资源,然后释放锁。

这种使用3个PetersonLocks的数组来同步4个进程的方法可以确保进程之间的互斥访问,避免了竞态条件和数据不一致的问题。

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